Visokozmogljivi elektro-optični modulator: tanek film litijev niobat modulator

Visokozmogljivi elektro-optični modulator:Tanki film litijev niobatski modulator

Elektro-optični modulator (EOM modulator) je modulator, narejen z elektro-optičnim učinkom nekaterih elektro-optičnih kristalov, ki lahko v komunikacijskih napravah pretvori visokohitrostne elektronske signale v optične signale. Ko je elektro-optični kristal podvržen uporabljenemu električnemu polju, se bo spremenil lomni indeks elektro-optičnega kristala, značilnosti optičnega vala kristala pa se bodo prav tako spremenile, tako da se bo s pomočjo modulacije amplitude, faze in polarizacije optičnega signala v komunikacijski signal uresničil v modulacijo.

Trenutno obstajajo tri glavne vrsteElektro-optični modulatorjiNa trgu: modulatorji na osnovi silicija, modulatorji indijevega fosfida in tanek filmLitijev niobatski modulator. Med njimi silicij nima neposrednega elektro-optičnega koeficienta, zmogljivost je bolj splošna, primerna je le za proizvodnjo modulatorja modula za oddajnik prenosa podatkov na kratkih distancih, indijevega fosfida, čeprav je primeren za srednje dolgega modula za optično komunikacijo na daljavo, vendar so zahteve za integracijo izjemno visoke, stroške pa je relativno visok, aplikacija je podvržena določenim omejitvam. In contrast, lithium niobate crystal is not only rich in photoelectric effect, set photorefractive effect, nonlinear effect, electro-optical effect, acoustic optical effect, piezoelectric effect and thermoelectric effect are equal to one, and thanks to its lattice structure and rich defect structure, many properties of lithium niobate can be greatly regulated by crystal composition, element doping, Nadzor države Valence itd. Dosegajte vrhunske fotoelektrične zmogljivosti, kot je elektro-optični koeficient do 30,9 pm/V, bistveno višji od indijevega fosfida, in ima majhen učinek CHIRP (učinek CHIRP: nanaša se na pojav, da se v procesu laserja, ki se pojavljajo, v času, ko se prenašajo, v času, ko se pojavijo v nižjem signalu. učinek), dobro razmerje izumiranja (povprečno razmerje moči v stanju "vklopljenega" signala in njenega "izklopljenega") in vrhunska stabilnost naprave. In addition, the working mechanism of the thin film lithium niobate modulator is different from that of the silicon-based modulator and indium phosphide modulator using nonlinear modulation methods, which uses linear electro-optical effect to load the electrically modulated signal onto the optical carrier, and the modulation rate is mainly determined by the performance of the microwave electrode, so higher modulation speed and linearity as well as lower power porabo je mogoče doseči. Na podlagi zgoraj navedenega je litijev niobat postal idealna izbira za pripravo visokozmogljivih elektro-optičnih modulatorjev, ki ima široko paleto aplikacij v koherentnih optičnih komunikacijskih omrežjih 100 g/400g in ultra-visoke podatkovne centre in lahko doseže dolge razdalje več kot 100 kilometrov.

Litijev niobat kot subverzivni material "fotonske revolucije", čeprav ima v primerjavi s silicijem in indijevim fosfidom številne prednosti, vendar se pogosto pojavlja v obliki materiala v razsutem stanju v napravi, svetloba je omejena na ravninsko valovod, ki nastane z difuzijo ionov ali protonske izmenjave, razlika je relativno majhna (približno 0,02), ki je ponavadi relativna majhna (približno 0,02). Težko je zadovoljiti potrebe miniaturizacije in integracijeoptične naprave, in njegova produkcijska linija se še vedno razlikuje od dejanske mikroelektronske procesne linije in obstaja težava z visokimi stroški, zato je tanka tvorba filmov pomembna razvojna smer za litijev niobat, ki se uporablja v elektro-optičnih modulatorjih.